不同施肥對(duì)沙地柏苗木生長的影響

徐文成

（甘肅祁連山國家級(jí)自然保護(hù)區(qū)管護(hù)中心夏瑪自然保護(hù)站，甘肅武威 733205）

沙地柏（Sabina vulgaris Antoine），也稱新疆圓柏、叉子圓柏，是柏科圓柏屬匍匐灌木，主要分布于我國西北[1]。沙地柏耐寒、耐旱、耐瘠薄，對(duì)土壤要求不嚴(yán)，由于根系相連，風(fēng)蝕和沙埋均不致使其受到嚴(yán)重傷害，因此長期適應(yīng)干旱的沙漠環(huán)境，是干旱、半干旱地區(qū)防風(fēng)固沙和水土保持的優(yōu)良樹種[2]。沙地柏幼苗培育過程中受到環(huán)境條件、施肥管理等多方面因素的綜合影響，其中施肥是影響其幼苗生長和苗木質(zhì)量的關(guān)鍵因素，合理的施肥措施能夠?yàn)槠渖L提供充足的養(yǎng)分，得到優(yōu)良苗木[3]。目前化肥在苗木培養(yǎng)應(yīng)用最多，然而化肥使用單一、過量常造成土壤理化性質(zhì)變差、苗木質(zhì)量降低等現(xiàn)象[4]，為避免這類問題的出現(xiàn)，采用有機(jī)肥和化肥配施的方法，以提高土壤理化性質(zhì)，促進(jìn)苗木生長[5]。目前關(guān)于施肥對(duì)沙地柏幼苗生長的影響較少，本試驗(yàn)以不施肥為對(duì)照，設(shè)置3 個(gè)施肥處理，研究沙地柏幼苗生長特性，為沙地柏育苗提供參考。

1 材料與方法

1.1 試驗(yàn)地點(diǎn)與材料

試驗(yàn)于2020-2021 年在甘肅省武威市天祝藏族自治縣東坪鄉(xiāng)進(jìn)行，屬寒冷高原性氣候。年均氣溫4℃，年均降水量350 mm，年均日照時(shí)數(shù)2500～2700h，無霜期140d，夏季溫涼干旱，冬季寒冷干燥。試驗(yàn)選擇2 年生沙地柏扦插苗為材料，栽培密度為1.5m×2m，試驗(yàn)用有機(jī)肥為腐熟豬糞，其有機(jī)質(zhì)含量為25.14%，含N 2.37%，P2O50.35%，K2O 0.47%?；蕿閺?fù)合肥（N＋P2O5＋K2O≥48%）。

1.2 試驗(yàn)設(shè)計(jì)

采用完全隨機(jī)設(shè)計(jì)，以不施肥料為對(duì)照（CK），設(shè)置化肥處理（F1）、有機(jī)肥（F2）、化肥+有機(jī)肥（F3）。有機(jī)肥施用量為1 kg/株，在上一年秋天全部開溝埋入，化肥施用量為氮肥（N）100 kg/ 株、磷肥（P2O5）50 kg/ 株、鉀肥（K2O）50 kg/株，分別在5 月6 日、6 月13 日和7 月24日根部施肥，沙地柏幼苗在生長期間的其他管理均相同。

1.3 測定指標(biāo)與方法

1.3.1 植株生長指標(biāo)的測定。分別在2020 年10 月18日和2021 年9 月30 日，每個(gè)處理以隨機(jī)選擇10 株沙地柏幼苗，用卷尺測量每株幼苗的苗高，并計(jì)算苗高增量，精確到0.1cm。用卷尺測量每個(gè)苗木的冠幅，測定東西、南北2 個(gè)方位取平均值，并計(jì)算冠幅增量。用游標(biāo)卡尺測量每株幼苗的地徑，計(jì)算地徑增量，精確到0.01mm。

1.3.2 植株生物量的測定。2020 年9 月25 日，每個(gè)處理隨機(jī)選擇5 株沙地柏幼苗，把根系上的泥土沖洗干凈，地上部和地下部分別使用烘箱烘干至恒重，然后用分析天平進(jìn)行稱量，測定生物量。

1.3.3 氮代謝關(guān)鍵酶活性的測定。在2021 年7 月中旬，每個(gè)處理取3 株中部葉片，測定硝酸還原酶（NR）活性、谷氨酰胺合成酶（GS）活性和谷氨酸合酶（GOGAT）活性。

1.3.3 光合化特性的測定。在晴天上午，使用L6400 便攜式光合儀測定沙地柏幼苗的光合參數(shù)，每個(gè)處理選擇中間葉片，重復(fù)3 次。

1.4 數(shù)據(jù)分析

采用Excel 進(jìn)行試驗(yàn)中數(shù)據(jù)的整理，并且運(yùn)用SPSS 24.0 軟件對(duì)數(shù)據(jù)進(jìn)行方差分析和多重比較分析。

2 結(jié)果與分析

2.1 不同施肥對(duì)沙地柏幼苗生長特征的影響

由表1 可知，株高增長量從大到小依次是F3＞F1＞F2＞CK，施肥處理在0.05 水平上都顯著高于CK，F(xiàn)1、F2和F3分別比CK 高出99.57%、63.25%和167.09%。地徑增長量F2處理和CK 在0.05 水平上沒有顯著差異，F(xiàn)1和F3顯著高于CK，分別高出107.29%和269.23%，F(xiàn)3處理的地徑增長量最大。冠幅增長量從大到小依次是F3＞F1＞F2＞CK，施肥處理在0.05 水平上都顯著高于CK，F(xiàn)1、F2和F3分別比CK 高出110.29%、46.86%和175.43%。說明有機(jī)肥和化肥配施能夠促進(jìn)沙地柏幼苗的生長。

表1 不同施肥下沙地柏幼苗生長特征

2.2 不同施肥對(duì)沙地柏幼苗生物量的影響

生物積累量時(shí)反映植物生長狀況最直觀的指標(biāo)，由表2 可知，施肥能夠顯著提高幼苗的生物量。葉片生物量從大到小依次是F3＞F1＞F2＞CK，在0.05 水平上處理間差異均達(dá)到顯著水平，F(xiàn)1、F2和F3分別比CK 高出39.42%、19.17%和54.43%。莖干生物量的變化特征和葉片相似，處理間差異在0.05 水平上顯著，F(xiàn)1、F2和F3分別比CK 高出20.72%、3.75%和25.48%。根系生物量施肥處理在0.05 水平上都顯著高于CK，從大到小依次是F3＞F1＞F2＞CK，F(xiàn)1、F2和F3分別比CK 高出17.80%、14.76%和22.66%。F1處理和F2、F3沒有顯著差異。葉片、莖干和根系生物量量均是F3處理最大。

表2 不同施肥下沙地柏幼苗生物量

2.3 不同施肥對(duì)沙地柏幼苗光和參數(shù)的影響

光合作用是植物生長和物質(zhì)積累的重要過程。由表3 可知，施肥能夠顯著提高沙地柏幼苗的光合作用。凈光合速率從大到小依次是F3＞F1＞F2＞CK，在0.05 水平上處理間差異均達(dá)到顯著水平，F(xiàn)1、F2和F3分別比CK 高出30.62%、15.87%和48.64%。氣孔導(dǎo)度變化特征和凈光合速率相似，處理間差異在0.05 水平上顯著，F(xiàn)1、F2和F3分別比CK 高出66.67%、40.00%和86.67%。胞間二氧化碳濃度從大到小依次是CK＞F2＞F1＞F3。蒸騰速率從大到小依次是F3＞F1＞F2＞CK，在0.05 水平上處理間差異均達(dá)到顯著水平，F(xiàn)1、F2和F3分別比CK高出48.00%、21.85%和79.38%。

表3 不同施肥下沙地柏幼苗光合參數(shù)

2.4 不同施肥對(duì)沙地柏幼苗氮代謝關(guān)鍵酶活性的影響

氮代謝酶活性是催化氮素轉(zhuǎn)化反映的重要酶，直接影響氮素的同化作用。由表4 可知，沙地柏幼苗氮代謝關(guān)鍵酶活性對(duì)施肥有明顯的響應(yīng)。NR 活性從大到小依次是F3＞F1＞F2＞CK，在0.05 水平上處理間差異均達(dá)到顯著水平，F(xiàn)1、F2和F3分別比CK 高出16.78%、5.13%和25.01%。GS 活性F2和CK 在0.05 水平上差異不顯著。F1和F3顯著高于CK，分別高出14.33%、2.30%和36.89%。GOGAT 活性從大到小依次是F3＞F1＞F2＞CK，在0.05 水平上處理間差異均達(dá)到顯著水平，F(xiàn)1、F2和F3分別比CK 高出6.40%、3.80%和9.64%。F3處理的NR、GS 和GOGAT 活性均最高。

表4 不同施肥下沙地柏幼苗氮代謝關(guān)鍵酶

3 結(jié)論與討論

肥料是植物生長發(fā)育過程中的重要條件，合理施肥能夠補(bǔ)充土壤養(yǎng)分，進(jìn)而通過植物根系的吸收來影響植物生長發(fā)育和物質(zhì)積累。育苗時(shí)適量施肥可以促進(jìn)植株生長、提高光合作用，本研究結(jié)果表明，施肥可顯著提高沙地柏幼苗株高、地徑、冠幅，增加葉片、莖干和根系生物量，顯著提高葉片凈光合速率、蒸騰速率、氣孔導(dǎo)度，其中化肥+有機(jī)肥處理的效果最好，主要是由于有機(jī)肥的施入能夠增加土壤孔隙度，降低容重，且有機(jī)肥是微生物繁殖的重要場所和能量的來源，能夠促進(jìn)微生物繁殖，增加微生物種群數(shù)量，有利于土壤養(yǎng)分的轉(zhuǎn)化，促進(jìn)根系對(duì)養(yǎng)分的吸收，從而提高光合作用、干物質(zhì)積累量，促進(jìn)植物生長。

氮代謝值植物生長關(guān)鍵的反映環(huán)節(jié)。NR、GS 和GOGAT 是氮代謝過程中的關(guān)鍵酶，參與多種氮代謝調(diào)節(jié)，其活性的高低和氮同化能力相關(guān)。本研究結(jié)果表明，施肥處理顯著提高沙地柏幼苗NR、GS 和GOGAT 活性，其中以化肥+有機(jī)肥處理活性最高，主要是由于化肥提供速效養(yǎng)分，有機(jī)肥較強(qiáng)的吸附功能能夠?qū)B(yǎng)分吸附在有機(jī)肥表面，緩慢釋放，提高養(yǎng)分利用率，充足供應(yīng)氮肥，從而提高氮代謝關(guān)鍵酶活性。另外，有機(jī)肥提高土壤微生物數(shù)量間接增加了土壤胞外酶活性，同時(shí)也刺激根系分泌更多的酶、有機(jī)酸等物質(zhì)，從而激活氮代謝酶活性。結(jié)果表明，施肥顯著提高沙地柏幼苗株高、地徑、冠幅，增加葉片、莖干和根系生物量，顯著提高葉片凈光合速率、蒸騰速率、氣孔導(dǎo)度、NR、GS 和GOGAT 活性，其中化肥+有機(jī)肥處理的效果最好。